18_01_cell_cycle.jpg 세포설 ( cell Theory) : 모든 세포는 세포로부터 유래된다.

Presentation on theme: "18_01_cell_cycle.jpg 세포설 ( cell Theory) : 모든 세포는 세포로부터 유래된다."— Presentation transcript:

1 18_01_cell_cycle.jpg 세포설 ( cell Theory) : 모든 세포는 세포로부터 유래된다.
따라서 유전정보 및 기타 세포 구성물을 정확하게 복제하고 정교하게 나누어서 다음 세대로 전달하는 일은 세포의 기본적인 역할이다. 18_01_cell_cycle.jpg

2 18_02_four_phases.jpg 왜 세포주기조절시스템이 필요한가? 체내 각 조직의 세포 수를 조절하고
분열 속도를 결정하고 (표 18-1) 다음세대로 전달될 유전물질 (DNA)가 제대로 복제되었는지 확인 18_02_four_phases.jpg 18_02_four_phases.jpg 세포주기 조절에 문제가 생기면 암 발생. 또 세포는 자발적으로 예정사를 일으킬 수도 있음

3 달리 표현하자면 세포 주기는 분열기 (M-phase)와 간기 (interphase)가 반복되는 것이며
이 간기 중간에 합성기 (S-phase)즉 DNA의 복제가 일어난다고 볼 수 있다. 즉 S-phase를 전후로 세포질 및 그 구성물이 양적으로 증가하는 두 단계 (G1과 G2)가 있다고 보면 된다. G1과 G2기는 세포가 성장하고 세포질 내 소기관들이 복제될 수 있는 시간을 허락해 준다. 만일 간기가 단지 S-phase로만 이루어져 있다면 분열을 거듭할 때 마다 유전 물질은 그대로 보전될 지 몰라도 세포는 점점 작아질 것이다.  실제로 발생 초기 난할 (cleavage)은 이런 특이한 방식의 분열 양상을 보인다.

4 18_03_control_system.jpg Mitotic Check-Points : 세탁기 타이머의 비유

5 세탁기의 경우와 마찬가지로, 세포주기조절시스템은 그저 단순한 타이머만은 아니다.
(각 주기의 중요한 부분에서 조절장치 자체가 진행중인 과정의 피드백에 의해 역으로 조절받는다---예를 들어 세탁기의 경우 수위감지기가 있어 물이 다 찰 때 까지 기다리는 것 처럼.) 이것이 바로 세포분열의 check-point (확인지점)들이다. 다시 말하자면, 세포주기의 사건들은 특정 순서에 따라 일어나야 하며 ] 여러 과정 중 하나가 평상시보다 오래 걸리더라도 그 순서는 그대로 유지된다. 세탁기 : 운행 중 갑자기 단수가 되거나 배수구가 막히면 정지 세포주기 : DNA 합성이 느려지거나 중단되면 정지

6 18_04_Feedback.jpg 모든 오류가 제대로 수정되었는가? MITOTIC CHECKPOINT
모든 염색체가 방추사에 부착되었는가? 18_04_Feedback.jpg 세포가 분열할 지 말지를 결정 이대로 복제하기에 적합한가?

7 18_05_ Cdks.jpg Cyclin-dependent Kinases (Cdk’s)
세포주기 조절의 두 주역: Cyclins Cyclin-dependent Kinases (Cdk’s) 18_05_ Cdks.jpg

8 18_06_M_Cdk.jpg 18_06_M_Cdk.jpg

9 18_07_cyclin_degradat.jpg Action of APC
Ubiquitin 의존적 분해에 의한 M-cyclin의 제거 18_07_cyclin_degradat.jpg Action of APC

10 18_09_MPF_discover.jpg 개구리 난자를 통하여 밝혀낸 M-cyclin의 기능

11 18_11_M_Cdk_active.jpg M-Cdk 의 활성화를 조절하는 기구 18_11_M_Cdk_active.jpg

12 18_12_more_M_Cdk.jpg 18_12_more_M_Cdk.jpg

13 18_13_Cdks_cyclins.jpg 각 주기별로 특별한 종류의 cyclin과 Cdk들이 활동한다 (표 18-2 참조)

14 18_14_S_Cdk.jpg Duel Action S-Cdk는 DNA복제의 시작을 촉진하는
한편 일단 복제가 시작 된 뒤에는 Cdc6의 인산화 (ubiquitination으로 이어짐)를 통해 또다시 복제가 일어나는 것을 막는다.

15 18_15_cell_cycle_G1.jpg Mutation in p53  cancer 대표적인 Cdk 저해 단백질
DNA에 돌연변이가 생기면 이것의 복제를 억제하는 기전이 발동한다. (ex) p53 Rb 18_15_cell_cycle_G1.jpg

16 18_17_arrest_checkpt.jpg 세포주기는 여러 시점에서 그 진행 사항이 지속적으로 체크되며
문제가 발견되면 정지된다. 18_17_arrest_checkpt.jpg Go (휴지기)로의 진입

17 18_16_G1_checkpoint.jpg 세포가 세포주기에서 빠져 나오는 방법 (2) : 휴지기 (Go)로의 진입

18 18_19_tadpole_frog.jpg 세포는 때로 스스로의 죽음을 유도한다. 척추동물 배아의 신경계 형성

19 Apoptosis (programmed cell death)
Cell Death : Necrosis Apoptosis (programmed cell death) 세포사멸은 앞서의 그림들과 같이 어떤 목적을 가지고 건강한 세포를 죽여야만 할 때, 그 세포의 내용물이 흘러나와 면역 시스템이 작동되기 전에 깨끗이 처리하기 위해서 일어난다. Apoptosis Necrosis 세포 수축 염색체 응축과 fragmentation 세포골격 붕괴 핵막과 핵층의소실 표면 단백질의 변화 세포 팽창과 rupture

20 18_20_Apoptosis_.jpg 18_20_Apoptosis_.jpg

21 Bcl-2 family 18_21_proteolytic_cas.jpg 18_21_proteolytic_cas.jpg

22 18_22_Bcl_2_family.jpg 세포사멸의 점화: Fas mediated pathway
Mitocondria pathway 18_22_Bcl_2_family.jpg

23 세포주기 조절에 영향을 미치는 외부 신호들 Mitogen: 분열 촉진인자. 세포주기의 진행을 억제하는 기작의 극복 Growth factor : 신호전달을 통한 분열 및 생장 촉진 Survival factor :세포사멸의 억제

24 18_25_growth_factors.jpg 18_25_growth_factors.jpg

25 18_23_01_mitogens.jpg 18_23_01_mitogens.jpg

26 18_23_02_mitogens.jpg 18_23_02_mitogens.jpg

27 18_24_SEM_fibroblast.jpg 18_24_SEM_fibroblast.jpg

28 18_26_nerve_lymphoc.jpg 동물세포가 어떻게 그 크기를 조절하는지는 아직 잘 밝혀지지 않았음

29 18_28_regulating_Bcl2.jpg 18_28_regulating_Bcl2.jpg

30 18_27_nerve_target.jpg Nerve terminal 또는 다른 neuron과의 접촉에 성공한 신경 세포만이 살아남는다. 18_27_nerve_target.jpg

31 18_29_myostatin_gene.jpg 18_29_myostatin_gene.jpg